Fotocelo (ankaŭ konata kiel fotovoltaika celo aŭ PV-celo) estas elektra aparato, kiu transformas lumenergion al elektra energio per la fotovoltaika efekto. Fotocelo estas esence p-n junta diodo. Fotoceloj estas formo de fotoelektra celo, difinita kiel aparato, kies elektraj karakterizoj – kiel ĉar fluo, sperto, aŭ rezisto – ŝanĝiĝas, kiam ili estas ekspoziciitaj al lumo.
Unuopaj fotoceloj povas esti kombinitaj por formi modulon, komune konatan kiel fotopanelo. La komuna unu-junta silicaj fotocelo povas produkti maksimuman malfermit-cirkvit-voltan proksimume 0,5 ĝis 0,6 volt. Jen ne estas multe – sed memoru, ke tiuj fotoceloj estas malgrandaj. Kiam ili estas kombinitaj en granda fotopanelo, oni povas generi konsiderindan kvanton de renovigbla energio.
Fotocelo estas esence p-n junta diodo, kvankam ĝia konstruo iomete malsamas de konvenciaj p-n juntaj diodoj. Tre duna strato de p-tipa duonkondukilo estas kreskigita sur relativan pli dikan n-tipan duonkondukilon. Ni tiam aplikas kelkajn pli finajn elektrodojn super la p-tipa duonkondukila strato.
Ĉi tiuj elektrodoj ne obstaklas la lumon atingi la dunan p-tipan straton. Ĉi tie sub la p-tipa strato estas p-n juno. Ni ankaŭ provizas kolektan elektrodon ĉe la fundo de la n-tipa strato. Ni inkluzivas la tutan aron per duna vitro por protekti la fotocelon kontraŭ iu ajn mekanika ŝoko.
Kiam lumo atingas la p-n juntan, la lumofotonoj povas facile eniri en la juntan, tra tre duna p-tipa strato. La luma energio, en formo de fotonoj, donas sufiĉan energion al la juno por krei nombron da elektron-lacunaj paroj. La incidenta lumo rompas la termal-equilibran kondiĉon de la juno. La liberaĵaj elektronoj en la deploregiono povas rapide veni al la n-tipa flanko de la juno.
Simile, la lacunoj en la deploregiono povas rapide veni al la p-tipa flanko de la juno. Unufoje, la novkreitaj liberaj elektronoj venas al la n-tipa flanko, ne povas plu transiri la juntan pro barpotencialo de la juno.
Simile, la novkreitaj lacunoj unufoje venas al la p-tipa flanko ne povas plu transiri la juntan pro sama barpotencialo de la juno. Kiel la koncentro de elektronoj iĝas pli alta en unu flanko, nome n-tipa flanko de la juno, kaj la koncentro de lacunoj iĝas pli alta en la alia flanko, nome p-tipa flanko de la juno, la p-n juno agos kiel malgranda bateriocelo. Sperto estas starigita, kiu estas konata kiel fotosperto. Se ni konektas malgrandan ŝarganton tra la juno, estos malgranda fluo flua trai ĝin.
La materioj, kiuj estas uzitaj por ĉi tiu celo, devas havi bandogapon proksimume 1,5ev. Komune uzitaj materioj estas-
Silico.
GaAs.
CdTe.
CuInSe2
Devus havi bandogapon inter 1ev kaj 1,8ev.
Ĝi devus havi altan optikan absorbon.
Ĝi devus havi altan elektran konduktadon.
La matrocia materialo devus esti disponebla en abundanco, kaj la kostumo de la materialo devus esti malalta.
Neniu poluo asociita kun ĝi.
Ĝi devus daŭri longan tempon.
Neniu manĝkosto.
Ĝi havas altan koston de instalado.
Ĝi havas malaltan efikecon.
Dum malklara tago, la energio ne povas esti produktita, kaj ankaŭ nokte ni ne ricevos solan energion.
Ĝi povas esti uzita por ŝargi bateriojn.
Uzitaj en lummetroj.
Ĝi estas uzita por movigi kalkulilojn kaj brakhorloĝojn.
Ĝi povas esti uzita en spacaĵoj por provizi elektran energion.
Konkludo: Kvankam fotocelo havas iujn malavantaĝojn, la malavantaĝoj estas atendataj superiĝi, kiam la teknologio progresas. Pro la progreso de la teknologio, la kostoj de solaj paneloj kaj ankaŭ la instalokostoj malpliiĝos, tiel ke ĉiuj povos afordi instali la sistemon. Plue, la registaro metas multan emfazon sur solan energion, do post kelkaj jaroj ni povas atendi, ke ĉiu domo kaj ankaŭ ĉiu elektra sistemo estos movigita per sola aŭ renovigebla energifonto.
Declaro: Respektu la originalon, bonajn artikolojn valoras dividi, se estas malpermeso bonvolu kontaktu por forigo.
